2015-07-14
1443
В тавровых соединениях элементы расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Эти соединения выполняют двумя видами швов: стыковым с разделкой кромок, как в стыковом соединении, или угловыми без разделки кромок, как в нахлёсточном соединении). Втавр сваривают полосы прямоугольного сечения, трубы, фасонный прокат (швеллеры, двутавры и др.)
При сварке угловыми швами полосы прямоугольного сечения (рис. 9.7) расчёт ведут по касательным напряжениям, возникающим от нагрузок F, Q и М, по формулам, аналогичным (9.7)…(9.9) с учётом двух швов:
; 
; 
.
Рис. 9.7 Приварка полосы угловыми швами
Результирующее напряжение определяется геометрическим суммирова-нием напряжений.
Пример 16. Проверить прочность таврового сварного соединения полосы к стенке угловыми швами (рис. 9.7) при постоянных нагрузках F = 11 кН и Q = 12 кН. Сварка ручная электродуговая. Ширина листа b = 55 мм, толщина листа d = 8 мм, катет шва k = 5 мм, марка материала – сталь Ст2, марка электрода Э50.
Решени.
Допускаемое нормальное напряжение для стали Ст2 [σ] = 120 МПа (табл. 9.1), допускаемое касательное напряжение для сварного шва для электрода Э50 (табл. 9.2) – формула (9.1):
[τ]ʹ = 0,6·120 = 72 МПа.
Касательное напряжение напряжение от продольной силы F – формула (9.7):
МПа.
Касательное напряжение от поперечной силы Q – формула (9.8):
МПа.
Результирующее касательное напряжение - формула (9.10):
МПа > [72 МПа].
Вывод: прочность недостаточна.
Тавровое соединение полосы стыковым швом (рис. 9.8) рассчитывают с допущением, что сечение шва соответствует сечению основного материала. Стыковой шов с разделкой кромок заполняется расплавленным металлом электрода. Напряжения от нагрузок (см. п. 9.1):
; 
; 
,
где b - ширина полосы, мм; δ - толщина, мм.
Рис. 9.8. Приварка полосы стыковым швом
Пример 17. Проверить прочность таврового сварного соединения полосы к стенке стыковым швом (рис. 9.8) при постоянных нагрузках F = 33 кН и Q = 17 кН. Сварка ручная электродуговая. Ширина листа b = 65 мм, толщина листа d = 7 мм, марка материала – сталь Ст0, марка электрода Э50.
Решение:
Допускаемое нормальное напряжение для стали Ст3 [σ] = 120 МПа (табл. 9.1), допускаемое нормальное напряжение для сварного шва для электрода Э50 (табл. 9.2) [σ]ʹ = 0,9[σ] = 0.9·120 = 108 МПа.
Нормальное напряжение от продольной силы F – формула (9.2):
МПа.
Касательное напряжение от поперечной силы Q – формула (9.3):
МПа.
Приведенное нормальное напряжение - формула (9.5):
МПа < [108 МПа].
Вывод: прочность достаточна.
